Способы и оборудование для сварки арматуры

Развитие потребностей человека в своих удобствах безальтернативно приводит к увеличению количества объектов жизнедеятельности. Большинство строительных сооружений содержит арматурный «скелет» в своем составе. В этом материале мы будем его сваривать.

Назначение арматурных элементов:

• воспринимать усилия, возникающие при нагрузке;
• усиливать сжимаемый участок бетона.

Типы соединений арматуры сваркой

Согласно ГОСТ 10922 классифицируются:

• Арматура со стыковыми сварными или другими типами соединений по длине;
• каркасы, сетки;
• анкеры, сварные изделия арматуры и закладных.

Каркасы бывают:

• Плоские – направление стержней, ориентированное поперек, в единой плоскости и служащие армированием, подвергаемых линейно изгибаемых, либо растягивающихся элементов из железобетона, и деталей с незначительным размером сечения (А).
• Пространственные – производят со стержнями, ориентированными поперечно, в различных плоскостях (Б).

Сетки, c квадратной либо прямоугольной ячейкой

• Плоские;
• Рулонные.

Сварные соединения, их виды

Выбраны из стандарта СТБ 2174-2011: Приложение Б, ТАБЛИЦА Б1;

Способы сварки

Их выбор – зависит от количества, (программы стыков) которые необходимо сварить. Так при единичном, мелкосерийном производстве – соединения выполняются с помощью того вида сварки, обусловленного наличием оборудования, имеющегося в распоряжении организации, предпринимателя. Зачастую это ручная дуговая либо механизированная в среде защитных газов сплошной (порошковыми) проволоками. Схема способа сварки приведена на эскизах:

1-дуга;
2- электрод/ проволока;
3- свариваемое изделие;
4- защитная среда;
5- жидкий металл.

Ручная сварка (ММА)

Имеет высокую мобильность, подходит для всех положений в пространстве и к монтажным условиям. Отличается малой затратной частью – обусловленной низкой стоимостью инверторов и расходных материалов. Позволяет достигать необходимых требований прочности, благодаря широкому спектру типов покрытых электродов: Э42; Э42А; Э46; Э46А; Э50; Э50А; Э60.

С ростом прочности возрастает и индекс типа электрода. Тип Э50А, ОЛИВЕР PRO ЛИТ 55Т, для стержней класса S500, с пределом текучести 500 МПа.

Основным параметром режима ручной сварки является Ø электрода, сила тока и его полярность. Говоря о полярности, для РДС – обратная, конечно мы имеем в виду источники постоянного тока. Поскольку такие источники приходят на смену трансформаторам, эффективно заменяя их.

Расчет величины сварочного тока в классическом варианте:

Где:

Π – число Пи; 3,14;
d – диаметр электрода; мм.; принимается исходя из толщины элементов;
металл от 4 до 9 мм., принимают электрод Ø 3 либо 4 мм., от 10мм и более берут электрод 5 – 6мм.
j – допускаемая плотность тока на электроде, А/мм².

По причине того, что диаметр, плотность тока – данные повторяющиеся, мы рекомендуем использовать вариант эмпирической формулы:

к – коэффициент, зависящий от диаметра электрода, принимается:

30 ÷ 50 для d = 3 ÷ 4 мм;

50 ÷ 60 для d = 5 ÷ 6 мм.

Для сварки арматуры, в нижнем положении принимаются «верхние» значения. Для потолочного и горизонтального значение тока снижают.

Пример, для электрода 4 мм.:

Далее «согласовываем» полученные данные с указанными на упаковке/паспорте на электроды и выдаваемыми характеристиками имеющегося оборудования, производим пробную заварку и принимаем скорректированное значение. В случае, если получившееся значение тока превышает возможности вашего оборудования – можно уменьшить диаметр применимых электродов, вместо 4-х мм., применить 3мм. Это несколько замедлит работу, однако позволит выполнить ее без приобретения более мощного аппарата. Другое дело когда ситуация требует оперативного и быстрого завершения работ – тогда увеличиваем диаметр сварочных материалов и находим возможность обеспечения объекта более высокопроизводительным оборудованием.

Пример оборудования JASIC:

для способа 111 – EVO ARC 250 (Z230); ARC 400 (Z298); ARC 630 (Z321); на токи до 250; 400 и 630 ампер соответственно

Важно соблюдать требования, указанные в статье «Как хранить сварочные электроды и аппараты» – применять прокаленные электроды, защищать место проведения работ.

Механизированная сварка

В обиходе – полуавтоматическая. Наиболее часто на объектах строительства встречается механизированная:

• в СО2;
• порошковой проволокой, в инвентарной форме, на скобе накладке;
• под флюсом, и другие.

Пример полуавтоматов JASIC:

MIG 400P (N317); MIG 500 (N221) для метода 135/131/138 на 400 и 500 ампер.

На примере ванного способа, подходит для любых дуговых способов.

Соединения, подлежащие сварке, собирают на определенных приспособлениях, обеспечивающих придание необходимого вида и формы сварному шву. Функцию «формирователя» выполняет специальная «деталь» из листового металла (Рис. В). Альтернативным вариантом, является медная, Рис. Г (в некоторых случаях, графитовая) инвентарная форма. Все эти элементы закрепляют к арматуре подлежащей сварке.

Далее, выполняя постепенные колебательные движения электродом, в зазоре, производится наплавка всего сечения разделки. Торцы стыкуемой арматуры расплавляются, и образуют общую ванну с присадочным материалом. Впоследствии, когда металл остывает, создается требуемое сварное соединение. Сварка выполняется непрерывно до полного заполнения стыкового промежутка с очень быстрой сменой электрода.

Рис. В; С19-Рм

Рис. Г; С5-Мф; С6-Мп; С7-Рв

При серийном производстве конструкций, рекомендуем применять специализированное оборудование: машины контактной – точечной либо стыковой сварки.

Точечная сварка

Заключается в расплавлении контактирующих поверхностей деталей конструкции-2 расположенных, одна над другой, в результате прохождения электрического тока и одновременном сдавливании деталей навстречу друг другу контактными электродами 1, образуется сварная «точка»-3. Сжатие производят пневматическим или механическим приводом. Характерная особенность – время сварки одной точки от 1 до 2-х секунд. Характеристикой прочности является размер полученной точки. Схема процесса и вариант контактной машины приведен на рисунке:

DN -75; DN-150 (WL-SP-25К)

Стыковая сварка

Заключается в соединении арматур торцами деталей-2 по одной оси. В момент когда прутья находятся в контакте, через зажимные губки 1, к изделию-2, подводится сварочный ток – происходит оплавление и производится дальнейшее сдавливание деталей, с образованием сварного шва-3, в результате затвердевания металла. Схема – Ж:

Сварное соединение характерно совпадением размера шва с площадью поперечного сечения арматуры, после удаления грата.

Рис. Ж

Достоинствами обоих способов являются:

• высокая механизация и автоматизация работ;
• большая производительность процесса;
• отсутствие необходимости в дополнительном присадочном материале;
• отсутствие необходимости в долгом обучении оператора;
• качество и надежность.

Недостаток – стоимость специализированного оборудования, преимущественно заводское заготовительное производство, ограниченность применения в монтажных условиях, без специализированных «клещей».

Документы, регламентирующие применение:

Где